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JPH0467817B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0467817B2
JPH0467817B2 JP59191655A JP19165584A JPH0467817B2 JP H0467817 B2 JPH0467817 B2 JP H0467817B2 JP 59191655 A JP59191655 A JP 59191655A JP 19165584 A JP19165584 A JP 19165584A JP H0467817 B2 JPH0467817 B2 JP H0467817B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
communication device
transmission
data
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59191655A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6170827A (en
Inventor
Shinichi Akano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP59191655A priority Critical patent/JPS6170827A/en
Priority to SE8502704A priority patent/SE458972B/en
Priority to DE19853519709 priority patent/DE3519709A1/en
Priority to US06/741,647 priority patent/US4719616A/en
Priority to GB08516074A priority patent/GB2164526B/en
Publication of JPS6170827A publication Critical patent/JPS6170827A/en
Publication of JPH0467817B2 publication Critical patent/JPH0467817B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J7/00Multiplex systems in which the amplitudes or durations of the signals in individual channels are characteristic of those channels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、2線式伝送路により接続された通信
装置相互間の信号送受信に適用される通信方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a communication method applied to signal transmission and reception between communication devices connected by a two-wire transmission path.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

工業プロセス等においては、バルブ等を遠隔制
御する場合、一般にポジシヨナと称される受信装
置が設けられ、中央の制御装置から例えば4〜20
mAの範囲により変化する電流値により信号を伝
送し、これを受信装置が受信のうえ、電流値に応
じた制御を行なうものとなつている。
In industrial processes, etc., when remotely controlling valves, etc., a receiving device generally called a positioner is installed, and for example, 4 to 20
A signal is transmitted using a current value that varies depending on the range of mA, and a receiving device receives the signal and performs control according to the current value.

しかし、これによつては、アナログ電流値によ
つてのみ信号の伝送が行なわれるため、同時に二
つのデータを伝送することが不可能であると共
に、制御上の監視信号等を制御装置側へ伝送する
場合には、更に別途の伝送路と伝送装置とを設け
ねばならず、更に、制御装置側において同時に
各々二つのデータを送受信する際には、各方向毎
の伝送路および装置を各々2対向ずつ設ける必要
が生じている。
However, since signals are transmitted only by analog current values, it is not possible to transmit two data at the same time, and it is also difficult to transmit control monitoring signals etc. to the control device. In this case, separate transmission lines and transmission equipment must be provided, and when transmitting and receiving two sets of data at the same time on the control equipment side, two transmission lines and equipment must be provided in each direction. It has become necessary to provide each.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

したがつて、従来においては、同時に各々二つ
のデータを送受信する際には、設備費が高価とな
り、かつ、保守、点検の対象部位が増大し、保全
上の工数が大となる等の欠点を生じている。
Therefore, in the past, when transmitting and receiving two pieces of data at the same time, equipment costs were high, the number of parts subject to maintenance and inspection increased, and the number of maintenance steps increased. It is occurring.

本発明は、従来のかゝる問題点を根本的に解決
する目的を有し、同時に各々二つのデータを送受
信できるものとした極めて効果的な、通信装置を
提供するものである。
The present invention has an object of fundamentally solving the above-mentioned conventional problems, and provides an extremely effective communication device capable of transmitting and receiving two pieces of data at the same time.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

したがつて、本発明はつぎの構成により目的を
達成するものとしている。
Therefore, the object of the present invention is achieved by the following configuration.

すなわち、この発明においては、第1の通信装
置と第2の通信装置を2線式伝送路で接続して信
号の授受を行なう通信装置において、第1の通信
装置(第2図)は、第1の送信データSA1に応じ
た所定範囲内の値のアナログ信号に第2の送信デ
ータSA2に応じた所定コードのパルス信号を重畳
した合成信号を、2線式伝送路Lへ線路電流の値
の変化として供給する送信手段A1,Q1と、2線
式伝送路の線間電圧VLを検出し、この検出出力
から第2の通信装置から送られてくる第3の送信
データSB1に応じたアナログ信号と第4の送信デ
ータSB2に応じたパルス信号とを分離して出力す
る受信手段A2,INT1,FL1とからなり、第2の
通信装置(第3図)は、2線式伝送路の線路電流
を検出してこの検出出力から第1の通信装置から
送られてくる第1の送信データに応じたアナログ
信号と第2の送信データに応じたパルス信号とを
分離して出力する受信手段Rs,INT2,FL2と、
第3の送信データに応じたアナログ信号に第4の
送信データに応じた所定コードのパルス信号を重
畳した合成信号を、2線式伝送路へ線間電圧の値
の変化として供給する送信手段A11,Q11,A12
Q12とから構成したものである。
That is, in the present invention, in a communication device in which a first communication device and a second communication device are connected via a two-wire transmission path to transmit and receive signals, the first communication device (FIG. 2) A composite signal obtained by superimposing a pulse signal of a predetermined code corresponding to the second transmit data SA 2 on an analog signal with a value within a predetermined range corresponding to the first transmit data SA 1 is sent to the two-wire transmission line L to increase the line current. The transmission means A 1 and Q 1 supply the data as changes in value, and the line voltage V L of the two-wire transmission line is detected, and the third transmission data SB is sent from the second communication device from this detection output. The second communication device (FIG. 3) consists of receiving means A 2 , INT 1 , and FL 1 that separate and output an analog signal according to the fourth transmission data SB 2 and a pulse signal according to the fourth transmission data SB 2 . detects the line current of the two-wire transmission line and outputs an analog signal according to the first transmission data sent from the first communication device and a pulse signal according to the second transmission data from the detection output. a receiving means Rs, INT 2 , FL 2 that separates and outputs the
Transmitting means A that supplies a composite signal in which a pulse signal of a predetermined code corresponding to the fourth transmission data is superimposed on an analog signal corresponding to the third transmission data to the two-wire transmission line as a change in the line voltage value. 11 , Q11 , A12 ,
It is composed of Q 12 .

〔作用〕[Effect]

したがつて、両通信装置間で、線路電流および
線間電圧のそれぞれにおけるアナログ値およびデ
イジタル的変化を用い、合計4つのデータが同一
の伝送路により伝送できるものとなる。
Therefore, a total of four pieces of data can be transmitted between the two communication devices through the same transmission path using analog values and digital changes in the line current and line voltage, respectively.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を示す図によつて本発明の詳細を
説明する。
Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to figures showing examples.

第2図は、第1の通信装置を示すブロツク図で
あり、直列デイジタル信号の送信データSA1は直
接、アナログ信号の送信データSA2はアナログ・
デイジタル変換器(以下、ADC)A/D1を介し、
マイクロプロセツサ等のプロセツサおよびメモリ
等からなる制御部CNT1へ与えられ、こゝにおい
て、各々がアナログ値またはコード化されたパル
ス状信号へ変換されたうえ、アナログ値に対しパ
ルス状信号の重畳処理がなされ、例えば、送信デ
ータSA1が所定範囲内のアナログ値、送信データ
SA2が所定のコードにより示されるパルス信号と
なり、これらの合成値がデイジタル・アナログ変
換器(以下、DAC)D/A1を介し、差動増幅器
A1へ送出される。
FIG. 2 is a block diagram showing the first communication device, in which the serial digital signal transmission data SA 1 is transmitted directly, and the analog signal transmission data SA 2 is transmitted directly.
Through digital converter (hereinafter referred to as ADC) A/D 1 ,
The signals are sent to the control unit CNT 1 , which includes a processor such as a microprocessor, memory, etc., where each signal is converted into an analog value or a coded pulse signal, and the pulse signal is superimposed on the analog value. For example, if the transmission data SA 1 is an analog value within a predetermined range, the transmission data
SA 2 becomes a pulse signal indicated by a predetermined code, and the composite value of these is sent to a differential amplifier via a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as DAC) D/A 1 .
Sent to A1 .

すると、同増幅器A1は、DAC・D/A1のアナ
ログ出力に応じてトランジスタQ1のコレクタ・
エミツタ間インピーダンスを制御するため、2線
式伝送路(以下、伝送路)Lを構成する線路L1
L2へ接続される線路端子t1,t2間へ電源Eと直列
に接続されたトランジスタQ1のインピーダンス
変化にしたがい、電源Eから伝送路Lへ送出され
る線路電流ILの値が変化する。
Then, the amplifier A 1 changes the collector of the transistor Q 1 according to the analog output of the DAC/D/A 1 .
In order to control the impedance between emitters, a line L 1 , which constitutes a two-wire transmission line (hereinafter referred to as a transmission line) L,
The value of the line current I L sent from the power source E to the transmission line L changes according to the impedance change of the transistor Q 1 connected in series with the power source E between the line terminals t 1 and t 2 connected to L 2. do.

たゞし、トランジスタQ1のエミツタ側には、
抵抗器Rfが挿入されており、これの端子電圧が
差動増幅器A1へ負帰還として与えられているた
め、これによつて、線路電流ILの値がDAC・
D/A1の出力に応じた値へ安定化されるものと
なつている。
However, on the emitter side of transistor Q1 ,
A resistor R f is inserted, and the terminal voltage of this is given as negative feedback to the differential amplifier A 1 , so that the value of the line current I L is changed to the DAC.
It is designed to be stabilized to a value according to the output of D/A 1 .

したがつて、伝送路Lの線路電流ILおよび線間
電圧VLの変化状況を示す第1図のとおり、線路
電流ILは、例えば4〜20mAの範囲内において送
信データSA1に応ずるアナログ値となり、かつ、
これに対して重畳したデイジタル的変化を呈し、
これによつて送信データSA2が示されるものとな
る。
Therefore, as shown in FIG. 1, which shows the changes in the line current I L and line voltage V L of the transmission line L, the line current I L is, for example, within the range of 4 to 20 mA, an analog signal corresponding to the transmission data SA 1 . value, and
On the other hand, it exhibits a superimposed digital change,
This indicates the transmission data SA2 .

なお、この例では、パルス状のデイジタル的変
化を正負方向共ほゞ同等の値とし、かつ、負から
正への変化1サイクルにより例えば論理値の
“0”を、正から負への変化1サイクルにより同
様の“1”を示すものとしている。
In this example, the pulse-like digital changes are made to have approximately the same value in both the positive and negative directions, and one cycle of change from negative to positive changes the logic value to "0", and one cycle of change from positive to negative It is assumed that the same "1" is indicated depending on the cycle.

また、線間電圧VLも、後述のとおり第2の通
信装置による送信に応じ、アナログ値およびデイ
ジタル的変化が定まるものとなつており、この例
では正負方向の変化値が前述と同様になつている
一方、2サイクルの変化により例えば論理値の
“1”を、無変化により同様の“0”を示すもの
となつている。
In addition, as will be described later, the line voltage V L is also determined to have an analog value and a digital change depending on the transmission by the second communication device, and in this example, the change value in the positive and negative directions is the same as described above. On the other hand, a two-cycle change indicates, for example, a logic value of "1", and no change indicates a similar "0".

このため、線間電圧VLのアナログ値およびデ
イジタル的変化を検出する目的上、第2図におい
ては高入力インピーダンスの差動増幅器A2を設
けてあり、これによつて線間電圧VLを検出し、
この検出々力を積分回路INT1により平均化して
デイジタル的変化を除去し、アナログ値を得てか
らADC・A/D2によりデイジタル信号へ変換の
うえ、制御部CNT1へ与えると共に、デイジタル
的変化の周波数成分を通過させる波器FL1によ
り、比較出力からデイジタル的変化の成分を分離
し、波形成形器WF1を介したうえ直列デイジタ
ル信号として制御部CNT1へ与えている。
Therefore, for the purpose of detecting analog values and digital changes in the line voltage V L , a high input impedance differential amplifier A 2 is provided in FIG. detect,
This detection power is averaged by the integrator circuit INT 1 to remove digital changes, and an analog value is obtained, which is converted to a digital signal by ADC/A/D 2 , and then applied to the control unit CNT 1 . A digital variation component is separated from the comparison output by a waveform unit FL 1 that passes the frequency component of the variation, and is applied to the control unit CNT 1 as a serial digital signal via the waveform shaper WF 1 .

したがつて、制御部CNT1においては、これら
の入力に応じて変換およびデコード処理を行い、
例えばアナログ値に応じて直列デイジタル信号の
受信データRA1を送出し、デイジタル的変化に応
じては、DAC・D/A2を介してアナログ信号の
受信データRA2を送出する。
Therefore, the control unit CNT 1 performs conversion and decoding processing according to these inputs,
For example, in response to an analog value, the serial digital signal reception data RA 1 is sent out, and in response to a digital change, the analog signal reception data RA 2 is sent out via the DAC/D/A 2 .

なお、第2図の装置は、一般に中央の制御装置
側へ設けられるため、各部の電源は各々と対応し
て電源部から供給されるものとなつている。
The device shown in FIG. 2 is generally installed on the central control device side, so power is supplied to each section from the corresponding power supply section.

第3図は、フイールド機器等と共に設けられる
第2の通信装置を示す回路図であり、線路端子
t1,t2を介して第2図の伝送路Lへ接続されてお
り、これに対しトランジスタQ11のエミツタ・コ
レクタ間が直列に挿入されていると共に、これの
コレクタ側には受信用の抵抗器Rsが直列に接続
されている一方、これらと並列に抵抗器R1,R2
による分圧回路が接続され、かつ、抵抗器R3
よびトランジスタQ12のエミツタ・コレクタ間に
よる直列回路が接続されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second communication device installed together with field equipment, etc.
It is connected to the transmission line L in Fig. 2 via t 1 and t 2 , and the emitter and collector of a transistor Q 11 is inserted in series with it, and a receiver is connected to the collector side of this. Resistor Rs is connected in series, while resistors R 1 , R 2 are connected in parallel with these.
A voltage dividing circuit is connected thereto, and a series circuit formed between the emitter and collector of resistor R3 and transistor Q12 is connected.

また、トランジスタQ12と並列に、負荷回路と
して、差動増幅器A11,A12、抵抗器R4〜R7によ
る分圧回路、DAC・D/A11〜D/A13、ADC・
A/D11、A/D12、制御部CNT1と同様な制御部
CNT2、比較器CP2、および、波形整形器WF2
接続されており、制御部CNT2は、DAC・D/
A11、D/A12を介し基準電圧Vr1,Vr2を送出す
るものとなつている。
Further, in parallel with the transistor Q 12 , as a load circuit, differential amplifiers A 11 and A 12 , a voltage dividing circuit including resistors R 4 to R 7 , DAC/D/A 11 to D/A 13 , ADC/
A/D 11 , A/D 12 , control unit similar to control unit CNT 1
CNT 2 , comparator CP 2 , and waveform shaper WF 2 are connected, and control unit CNT 2 is connected to DAC/D/D/
Reference voltages Vr 1 and Vr 2 are sent out via A 11 and D/A 12 .

ここにおいて、抵抗器R1,R2および差動増幅
器A11は、第1の制御回路を構成し、DAC・D/
A11からの基準電圧Vr1に基づき、伝送路Lの線
間電圧VLを抵抗器R1,R2により分圧した電圧V1
に応じ、線間電圧VLを一定化する方向へトラン
ジスタQ11のインピーダンスを制御しており、こ
れによつて、線路電流ILの値にかかわらず線間電
圧VLを例えば10Vの一定値に保つている。
Here, the resistors R 1 , R 2 and the differential amplifier A 11 constitute a first control circuit, and the DAC/D/D/
Based on the reference voltage Vr 1 from A 11 , the voltage V 1 is obtained by dividing the line voltage V L of the transmission line L by resistors R 1 and R 2
Accordingly, the impedance of the transistor Q11 is controlled in the direction of keeping the line voltage VL constant, and thereby the line voltage VL is kept at a constant value of, for example, 10V, regardless of the value of the line current IL . I'm keeping it.

また、抵抗器R4,R5および差動増幅器A12は、
第2の制御回路を構成し、DAC・D/A12からの
基準電圧Vr2に基づき、抵抗器R3の負荷回路側電
圧Vcを抵抗器R4,R5により分圧した電圧V2に応
じ、抵抗器R3に通ずる電流Icの値を一定化する
方向へトランジスタQ12のインピーダンスを制御
しており、各負荷回路の電源電流にかかわらず、
電流Icを例えば4mAの一定値に維持している。
Also, resistors R 4 , R 5 and differential amplifier A 12 are
A second control circuit is configured, and based on the reference voltage Vr 2 from the DAC/D/A 12 , the load circuit side voltage Vc of the resistor R 3 is divided into the voltage V 2 by the resistors R 4 and R 5 . Accordingly, the impedance of transistor Q12 is controlled in such a way as to keep the value of current Ic flowing through resistor R3 constant, regardless of the power supply current of each load circuit.
The current Ic is maintained at a constant value of 4 mA, for example.

したがつて、抵抗器R1,R2を高抵抗値とし、
これに通ずる電流I1を無視できるものとすれば、
抵抗器Rsに通ずる電流Isは、Is=IL−Icとなり、
Icを例えば4mAのバイアス成分と等しく定める
ことにより、Isが例えば0〜16mAの信号成分の
みとなるため、抵抗器Rsの端子電圧Vsを積分回
路INT2により平均化のうえ、ADC・A/D11
よりデイジタル信号へ変換して制御部CNT2へ与
えれば、これが線路電流ILのアナログ値に応ずる
送信データSA1を示すものとなる。
Therefore, the resistors R 1 and R 2 are set to high resistance values,
Assuming that the current I 1 passing through this can be ignored,
The current Is flowing through the resistor Rs is Is = I L − Ic,
By setting Ic equal to the bias component of, for example, 4 mA, Is becomes only a signal component of, for example, 0 to 16 mA. Therefore, the terminal voltage Vs of the resistor Rs is averaged by the integrating circuit INT 2 , and then the ADC/A/D 11 into a digital signal and sends it to the control unit CNT 2 , this becomes the transmission data SA 1 corresponding to the analog value of the line current I L.

また、端子電圧Vsからデイジタル的変化の周
波数成分を波器FL2により抽出し、比較器CP2
において、抵抗器R6,R7により設定した基準電
圧Er2と比較し、変化分を検出のうえ波形整形器
WF2を介して制御部CNT2へ与えると、これが線
路電流ILのデイジタル的変化に応ずる送信データ
S2を示すものとなる。
In addition, the frequency component of the digital change is extracted from the terminal voltage Vs by the wave generator FL 2 , and the frequency component of the digital change is extracted from the terminal voltage Vs.
, compare it with the reference voltage Er 2 set by resistors R 6 and R 7 , detect the change, and apply it to the waveform shaper.
When applied to the control unit CNT 2 via WF 2 , this transmits data corresponding to digital changes in the line current I L.
This indicates S 2 .

したがつて、これらを制御部CNT2において変
換およびデコード処理を行ない、送信データSA1
にしたがつて直列デイジタル信号の受信データ
RB1として送出し、送信データSA2にしたがつて
DAC・D/A13を介してアナログ信号の受信デー
タRB2として送出すれば、送出データSA1,SA2
の受信が同時に行なわれる。
Therefore, these are converted and decoded in the control unit CNT 2 , and the transmission data SA 1
According to the received data of the serial digital signal
Send as RB 1 and send data as SA 2
If it is sent as analog signal reception data RB 2 via the DAC/D/A 13 , the sending data SA 1 , SA 2
reception is performed simultaneously.

なお、第3図においては、以上の動作により差
動増幅器A11,A12に対し負帰還が施されており、
V1≒Vr1,V2≒Vr2の状態となつているため、次
式が成立する。
In addition, in FIG. 3, negative feedback is applied to the differential amplifiers A 11 and A 12 by the above operation,
Since the conditions are V 1 ≒Vr 1 and V 2 ≒Vr 2 , the following equation holds true.

V1=VLR2/R1+R2=Vr1 ∴VL=Vr1(1+R1/R2) ……(1) V2=VcR5/R4+R5=Vr2 ∴Vc=Vr2(1+R4/R5) ……(2) ここにおいて、Vr1,Vr2は、制御部CNTから
のデータが一定である限り安定化されているた
め、VL,Vcも一定となり、次式が得られる。
V 1 =V L R 2 /R 1 +R 2 =Vr 1 ∴V L =Vr 1 (1 + R 1 /R 2 ) ...(1) V 2 =VcR 5 /R 4 +R 5 =Vr 2 ∴Vc = Vr 2 (1+R 4 /R 5 ) ...(2) Here, Vr 1 and Vr 2 are stabilized as long as the data from the control unit CNT is constant, so V L and Vc are also constant, and the following The formula is obtained.

Ic=VL−Vc/R3 ……(3) すなわち、Icが一定となる。 Ic=V L −Vc/R 3 ...(3) In other words, Ic is constant.

一方、線路電流ILは次式によつて示される。 On the other hand, line current I L is expressed by the following equation.

IL=I1+I2+I3+Is=I1+Ic+Is ……(4) ここにおいて、I1≒0とすれば、 Is=IL−Ic ……(5) したがつて、ILが例えば4〜20mAの場合、Ic
=4mAとすることにより、Is=0〜16mAとな
り、Isにより示されるデータの受信に支障を与え
ず、各負荷回路に対し最大4mAの電源電流を安
定に供給することができる。
I L = I 1 + I 2 + I 3 + Is = I 1 + Ic + Is ... (4) Here, if I 1 ≒ 0, Is = I L - Ic ... (5) Therefore, if I L is, for example, 4 For ~20mA, Ic
By setting Is = 4 mA, Is = 0 to 16 mA, and a maximum power current of 4 mA can be stably supplied to each load circuit without interfering with the reception of data indicated by Is.

なお、第2図の装置側では、差動増幅器A1
至トランジスタQ1の定電流回路により線路電流IL
の送出を行なつており、受端側の入力インピーダ
ンスが変化しても電流値に影響を与えることはな
い。
In addition, on the device side of FIG. 2, the line current I L is controlled by the constant current circuit of the differential amplifier A 1 to the transistor Q 1 .
Even if the input impedance on the receiving end changes, the current value will not be affected.

以上に対し、実測値等のデータを第2図の装置
へ送信するときには、送信データに応じ、電流Ic
を一定に保つ関係としながら基準電圧Vr1,Vr2
を変化させるものとして制御部CNTがDAC・
D/A11、D/A12へのデータをアナログ的にか
つこれと重畳してパルス状に変化させるため、こ
れにしたがつて線間電圧VLがアナログ的および
デイジタル的に変化し、これによつて送信が行な
われ、アタログ値およびデイジタル的変化のコー
ドにより同時に二つのデータが示されるものとな
る。
Regarding the above, when transmitting data such as actual measurement values to the device shown in Figure 2, the current Ic
The reference voltages Vr 1 and Vr 2 are kept constant.
The control unit CNT changes the DAC/
In order to change the data to D/A 11 and D/A 12 in an analog manner and in a pulsed manner by superimposing this, the line voltage V L changes in an analog and digital manner accordingly. Transmission is performed by , and two pieces of data are simultaneously indicated by the atlog value and the code of digital change.

すなわち、電流Icを一定に保つには、(3)式の分
子を不変とすればよく、VL−VcをVRとすれば、
(1)および(2)式から次式が得られる。
In other words, to keep the current Ic constant, the numerator of equation (3) should remain unchanged, and if V L −Vc is V R , then
The following equation can be obtained from equations (1) and (2).

VL−Vc=VR=Vr1(1+R1/R2)−Vr2(1+R4/R5) ∴Vr2=〔Vr1(1+R1/R2)−VR〕1/(1+R4
R5
……(11) ここにおいて、次式の関係とすれば、 R2/R1+R2=R5/R4+R5=K ……(12) (11)および(12)式から次式の関係が成立する。
V L −Vc=V R =Vr 1 (1+R 1 /R 2 )−Vr 2 (1+R 4 /R 5 ) ∴Vr 2 = [Vr 1 (1+R 1 /R 2 )−V R ]1/(1+R 4 /
R5 )
...(11) Here, assuming the relationship of the following equation, R 2 /R 1 +R 2 =R 5 /R 4 +R 5 =K ...(12) From equations (11) and (12), the following equation A relationship is established.

Vr2=(Vr11/K−VR)K=Vr1−VR・K ……(13) したがつて、(13)式の関係を保ちながらADC・
A/D11、A/D12へのデータを同時に変化させ
れば、電流Icを例えば4mAとしたまま、線間電
圧VLを上昇または下降させることが自在となり、
電流値による受信を行ないながら電圧変化による
送信が行なえるものとなる。
Vr 2 = (Vr 1 1/K-V R )K = Vr 1 -V R・K ...(13) Therefore, while maintaining the relationship of equation (13), ADC・
By changing the data to A/D 11 and A/D 12 at the same time, it is possible to freely increase or decrease the line voltage V L while keeping the current Ic at 4 mA, for example.
Transmission based on voltage changes can be performed while receiving based on current values.

なお、電圧Vcの変化が各負荷回路の動作に影
響を与える場合には、電流I2の通ずる部位へ電圧
安定化回路を挿入すると共に、これの入力側へ抵
抗器R4,R5の回路を接続すればよい。
In addition, if changes in voltage Vc affect the operation of each load circuit, insert a voltage stabilization circuit in the part where current I 2 passes, and connect the circuit of resistors R 4 and R 5 to the input side of this circuit. Just connect.

以上のとおり、線間電圧VLの変化による送信
を行なう目的上、第3図においては、直列デイジ
タル信号の送信データSB1が直接、アナログ信号
の送信データSB2がADC・A/D12を介し制御部
CNT2へ与えられており、制御部CNT2において
これらの入力を各々変換およびコード化のうえ、
例えば送信データSB1をアナログ値とし、かつ、
送信データSB2をデイジタル的変化としてから、
アナログ値へデイジタル的変化を重畳して合成
し、この合成値に応じて(13)式の関係により基準電
圧Vr1,Vr2を同時に制御し、第1図に示す線間
電圧VLの変化として送信する。
As described above, for the purpose of transmission based on changes in the line voltage V L , in FIG. Media control section
CNT 2 , and the control unit CNT 2 converts and encodes each of these inputs.
For example, if the transmission data SB 1 is an analog value, and
After converting the transmitted data SB 2 into a digital change,
Digital changes are superimposed and synthesized on the analog value, and the reference voltages Vr 1 and Vr 2 are simultaneously controlled according to the relationship of equation (13) according to this synthesized value, and the change in line voltage V L shown in Fig. 1 is obtained. Send as.

したがつて、2線式伝送路のみにより、電源の
供給が同時に行なわれると共に、1対向の装置に
よつて各々二つのデータSA1,SA2およびSB1
SB2の送受信が行なわれるものとなり、設備費お
よび保守、点検の工数が大幅に低減する。
Therefore, power is simultaneously supplied only through the two-wire transmission line, and two data items SA 1 , SA 2 and SB 1 are transmitted by one opposing device.
SB 2 transmission and reception will be performed, significantly reducing equipment costs and man-hours for maintenance and inspection.

第4図は、他の実施例を示すブロツク図であ
り、伝送路Lの一端へ一方の装置CEAを接続す
ると共に、伝統路Lの他端には、複数の他方の装
置CEB1〜CEBoを互に直列として接続し、装置
CEAから線路電流ILによる送信を第1図と同様に
行ない、これを装置CEB1〜CEBoにおいて同時に
受信すると共に、例えば、線路電流ILのデイジタ
ル的変化によつて示されるポーリング信号に応
じ、装置CEB1〜CEBo中の指定されたものが線間
電圧VL1〜VLo中の対応するものを第1図のとお
り変化させ、これによつて応答送信を行なうもの
となつている。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment, in which one device CEA is connected to one end of the transmission line L, and a plurality of other devices CE B1 to CE Bo are connected to the other end of the traditional line L. are connected in series with each other, and the device
The line current I L is transmitted from CE A in the same manner as in Fig. 1, and is simultaneously received by the devices CE B1 to CE Bo , and is also applied to a polling signal indicated by a digital change in the line current I L , for example. Accordingly, a specified one of the devices CE B1 to CE Bo changes the corresponding one of the line voltages V L1 to V Lo as shown in Figure 1, thereby transmitting a response. .

すると、VL=VL1+VL2+…VLoの関係となつて
いるため、装置CEAにおいて応答送信の受信が行
なわれるものとなり、線路電流ILのアナログ値お
よびデイジタル的変化による二つのデータの送受
信、ならびに、線間電圧VLのアナログ値および
デイジタル的変化による二つのデータの送受信が
同時に行なわれる。
Then, since the relationship is V L = V L1 + V L2 +...V Lo , the response transmission is received in the device CE A , and the two data are the analog value and digital change of the line current I L. The transmission and reception of two data based on the analog value and digital change of the line voltage V L are simultaneously performed.

たゞし、装置CEAからの送信は、装置CEB1
CEBoにおいて共通に受信されるのに対し、装置
CEB1〜CEBoからの送信は、装置CEAにおいての
み受信されるため、線間電圧VL1〜VLoのアナロ
グ値変化範囲および絶対値を各個別に定め、ある
いは、デイジタル的変化によりアドレスコードを
表わす等の手段により、種々の双方向多重通信方
式を適用することができる。
However, the transmission from device CE A is transmitted from device CE B1 to
While commonly received at CE Bo ,
Since the transmissions from CE B1 to CE Bo are received only by the device CE A , the analog value change range and absolute value of the line voltages V L1 to V Lo must be determined individually, or the address code can be determined by digital changes. Various two-way multiplex communication systems can be applied by means such as expressing.

したがつて、装置CEAと複数の装置CEB1
CEBoとを1回線の伝送路Lにより接続するのみ
によつて、装置CEAから装置CEB1〜CEBoに対し
同時に二つのデータを伝送できると共に、これと
併せて装置CEB1〜CEBo中のいずれかゝら装置
CEAに対し同時に二つのデータを伝送できるもの
となり、伝送路Lの共用化が実現する。
Therefore, device CE A and multiple devices CE B1 ~
By simply connecting CE Bo with one transmission line L, two pieces of data can be transmitted simultaneously from device CE A to devices CE B1 to CE Bo . any of the equipment
Two pieces of data can be transmitted to CE A at the same time, and the transmission path L can be shared.

たゞし、第1図において、デイジタル的変化の
波形を正負方向共同等とすれば、平均化によりア
ナログ値となるため好適であるが、条件に応じて
正または負方向のみとしてもよく、“0”および
“1”を示す波形の選定も任意である。
However, in FIG. 1, it is preferable to make the digital change waveform both in the positive and negative directions, because it becomes an analog value by averaging, but it is also possible to make it only in the positive or negative direction depending on the conditions. The selection of waveforms indicating "0" and "1" is also arbitrary.

また、第2図および第3図においては、トラン
ジスタQ1,Q11,Q12の代りに電果効果形トラン
ジスタ、フオトカプラ等の制御可能な可変インピ
ーダンス素子を用いてもよく、抵抗器Rf,Rs,
R3をダイオード等のインピーダンス素子へ置換
し、または、抵抗器Rsの代りに電流検出機能を
有する回路を用いても同様であり、送信データ
SA1,SA2,SB1,SB2および受信データRA1
RA2,RB1,RB2は、相手側機器の条件に応じ
ADCまたはDACを挿入し、あるいは、省略すれ
ばよく、制御回路CNT1,CNT2を各種論理回路
を組み合せにより構成し、または、アナログ回路
により構成してもよい。
In addition, in FIGS. 2 and 3, controllable variable impedance elements such as field effect transistors and photocouplers may be used in place of the transistors Q 1 , Q 11 , and Q 12 , and the resistors Rf and Rs ,
The same effect can be obtained by replacing R 3 with an impedance element such as a diode, or by using a circuit with a current detection function instead of the resistor Rs.
SA 1 , SA 2 , SB 1 , SB 2 and received data RA 1 ,
RA 2 , RB 1 , and RB 2 depend on the conditions of the other device.
The ADC or DAC may be inserted or omitted, and the control circuits CNT 1 and CNT 2 may be configured by a combination of various logic circuits or may be configured by analog circuits.

なお、第3図においては、DAC・D/A11
D/A12を用いる代りに定電圧ダイオード等によ
り基準電圧Vr1,Vr2を発生し、送信時にこれら
を切替えるものとしてもよい。
In addition, in Fig. 3, DAC・D/A 11 ,
Instead of using the D/A 12 , the reference voltages Vr 1 and Vr 2 may be generated using a constant voltage diode or the like, and these may be switched during transmission.

このほか、線路電流ILは、負荷回路の所要電源
電流に応じてバイアス成分を定めればよく、モー
タ等を負荷回路に含めることができると共に、工
業プロセスにおいては、装置CEB1〜CEBoをバル
ブ、ポンプ、ダンパ等の制御対象機器側へ設け、
設置CEAから設定値、指令情報等を送信し、装置
CEB1〜CEBo側からは現在の実測値、監視情報等
を送信するものとすればよいが、各種の遠隔制
御、遠隔監視に適用できる等、種々の変形が自在
である。
In addition, the bias component of the line current I L can be determined according to the required power supply current of the load circuit, and a motor etc. can be included in the load circuit, and in an industrial process, devices CE B1 to CE Bo can be Installed on the side of controlled equipment such as valves, pumps, dampers, etc.
Setting values, command information, etc. are sent from the installation CE A , and the device
Current measured values, monitoring information, etc. may be transmitted from the CE B1 to CE Bo sides, but various modifications are possible, such as being applicable to various remote controls and remote monitoring.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明により明らかなとおり本発明によれ
ば、2線式伝送路で4〜20mAなどの所定電流値
の範囲内でデータを伝送する通信装置に用いて、
このデータを含めて、簡単な構成により同時に
各々二つのデータが送受信できるものとなり、設
備費および保全上の工数が低減し、各種の遠隔制
御および監視上顕著な効果が得られる。
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to use a communication device that transmits data within a predetermined current value range of 4 to 20 mA through a two-wire transmission line.
Including this data, two pieces of data can be transmitted and received at the same time with a simple configuration, reducing equipment costs and maintenance man-hours, and providing remarkable effects in various remote control and monitoring.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は本発明の実施例を示し、第1図は線路電流
および線間電圧の変化状況を示す図、第2図は第
1の通信装置を示すブロツク図、第3図は第2の
通信装置を示す回路図、第4図は他の実施例を示
すブロツク図である。 VL,VL1〜VLo……線間電圧、IL……線路電流、
SA1,SA2,SB1,SB2……送信データ、RA1
RA2,RB1,RB2……受信データ、L……伝送路
(2線式伝送路)、Q1,Q11,Q12……トランジス
タ、Rf,Rs,R3……抵抗器、A1,A11,A12……
差動増幅器、CP1,CP2……比較器、CNT1
CNT2……制御部、CEA……装置(一方の通信装
置)、CEB1〜CEBo……装置(他方の通信装置)。
The figures show an embodiment of the present invention, Fig. 1 is a diagram showing changes in line current and line voltage, Fig. 2 is a block diagram showing a first communication device, and Fig. 3 is a diagram showing a second communication device. FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment. V L , V L1 ~ V Lo ... Line voltage, I L ... Line current,
SA 1 , SA 2 , SB 1 , SB 2 ...Transmission data, RA 1 ,
RA 2 , RB 1 , RB 2 ... Received data, L ... Transmission line (2-wire transmission line), Q 1 , Q 11 , Q 12 ... Transistor, Rf, Rs, R 3 ... Resistor, A 1 , A11 , A12 ...
Differential amplifier, CP 1 , CP 2 ... Comparator, CNT 1 ,
CNT 2 ...control unit, CE A ...device (one communication device), CE B1 to CE Bo ...device (other communication device).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1の通信装置と第2の通信装置を2線式伝
送路で接続し、両通信装置間で信号の授受を行な
う通信装置において、 第1の通信装置は、 第1の送信データに応じた所定範囲内の値のア
ナログ信号に第2の送信データに応じた所定コー
ドのパルス信号を重畳した合成信号を、2線式伝
送路へ線路電流の値の変化として供給する送信手
段と、 2線式伝送路の線間電圧を検出し、この検出出
力から第2の通信装置から送られてくる第3の送
信データに応じたアナログ信号と第4の送信デー
タに応じたパルス信号とを分離して出力する受信
手段とからなり、 第2の通信装置は、 2線式伝送路の線路電流を検出し、この検出出
力から第1の通信装置から送られてくる第1の送
信データに応じたアナログ信号と第2の送信デー
タに応じたパルス信号とを分離して出力する受信
手段と、 第3の送信データに応じたアナログ信号に第4
の送信データに応じた所定コードのパルス信号を
重畳した合成信号を、2線式伝送路へ線間電圧の
値の変化として供給する送信手段とからなる ことを特徴とする通信装置。
[Claims] 1. In a communication device in which a first communication device and a second communication device are connected via a two-wire transmission path and signals are exchanged between the two communication devices, the first communication device A composite signal in which a pulse signal of a predetermined code corresponding to the second transmission data is superimposed on an analog signal having a value within a predetermined range corresponding to the first transmission data is supplied to the two-wire transmission line as a change in the line current value. a transmitting means for detecting the line voltage of the two-wire transmission line, and transmitting an analog signal according to the third transmission data sent from the second communication device and an analog signal according to the fourth transmission data sent from the detection output from the detection output; The second communication device detects the line current of the two-wire transmission line, and receives the signal sent from the first communication device from the detected output. receiving means for separating and outputting an analog signal corresponding to the first transmission data and a pulse signal corresponding to the second transmission data;
1. A communication device comprising: transmitting means for supplying a composite signal obtained by superimposing a pulse signal of a predetermined code corresponding to transmission data to a two-wire transmission line as a change in line voltage value.
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